新闻 天象 科普 器材 图库 交流 科幻 探索 星语 论坛 维基天文 下载
星友空间站 > 信息 > 探索时代 > 自然之谜 > 我们看不到的世界
现在时间: 2017年12月14日 13:55:48
我们看不到的世界

(2008年05月27日 14:20:32)
来源:大自然探索

□作者: 江璐玎

[1] [2] 下一页>>



  我们看不到它们,它们却与我们“亲密接触”:一张流通着的纸币上有30 万~ 3700 万个微生物, 简直就是一艘“航空母舰”;我们随手抓起一把土壤,里面至少有几百种微生物,包括大约10亿个细菌,12 万个真菌和2.5 万个藻类;我们以为刷得洁白的卫生间一定很干净,事实上,无数的微生物可能正在角落里嘲笑我们。
  
  “可爱的小动物”
  
  1865 年,法国一个城市里所有酒厂制造的啤酒都莫名其妙地变得特别酸,致使啤酒无法售出。于是,酒厂老板们请来当时著名的化学家巴斯德帮助解决啤酒发酸的问题。巴斯德把发酸的啤酒和不发酸的啤酒分别放到显微镜下观察,经过无数次的比较,终于弄清了原因。原来是一种叫乳酸杆菌的细菌在作怪,是它们使啤酒中的酒精变酸从而使啤酒无法下咽。巴斯德指出:要想啤酒不发酸,只需将其加热到60℃并保持30 分钟左右,把乳酸杆菌杀死。
  这就是著名的“巴斯德消毒法”。
  这是微生物史上的一个著名的故事,巴斯德也因其在微生物领域的卓越功勋被誉为“细菌斗士”。不过,巴斯德并不是第一个发现微生物的人。微生物进入人类视野是在17 世纪中叶,荷兰有一个名叫列文·虎克的人,他还在当学徒时就产生了一个新奇而大胆的想法:如果能制造一种特殊的镜片,可以把看到的东西放大许多倍,用它来观察那些微小的物体,那该有多好。于是,他开始了艰苦的磨制显微镜镜片的工作。经过艰辛的劳动,他终于做成了可以放大近200 倍的世界上第一台显微镜。
  
  列文·虎克曾经找到一个从不刷牙的老头,从他的牙缝里取下牙垢,然后放在显微镜下观察。镜头里的世界让他惊呆了:牙垢里竟然有许许多多小生物,它们像鱼儿一样来回游动。但是,由于当时科学还不发达,就连他自己也不知道发现这些细菌有什么用处,他只是把它们叫做“可爱的小动物”。
  
  微生物的世界
  
  人类在遥远的古代就知道,将果实或者粮食按一定工序贮存起来,可以变成美味的酒;用盐浸制食物,可以防止腐烂。古人也注意到,有时健康的人会突然得病死亡,与病人接触过的人也会染病而亡,但他们并不知道这是怎么回事。直到列文·虎克发现显微镜下的“小动物”,巴斯德又揭示出它们与人类的关系,人类才得以了解到这个微观的世界。
  现在我们通常所说的“微生物”,意指所有肉眼看不到但具有生命现象的生物,包括细菌、病毒、真菌和一些原生藻类,以及古生菌等。
  人类观察到微生物还不到400 年的时间,但它们在地球上已经生活了许久。地球诞生至今已有46 亿年,最早的微生物在35 亿年前就已经出现在地球上,而人类出现在地球上不过几百万年的历史。由于微生物只怕“明火”,所以地球上除活火山口以外,都是它们的领地,它们生存在人或动植物的体内、空气稀薄的高空、高压的深海以及极冷极热的环境下,就算是在核电站的废料堆中,它们也能生活得怡然自得。
  
  微生物的数量极其庞大,据估计,全球一共有单细胞生物5×1030 种。它们十分渺小,一般只有几个微米大小,几十个细菌并排在一起才有一根头发丝那么粗。我们偶尔也会在面包或者水果上看到一块块的霉斑,那是数以百万计的微生物集合成的菌落。在显微镜下,它们一般呈球状、杆状及螺旋状,当然还有一些特殊的形态,比如“SARS”病毒就是典型的冠状病毒,在显微镜下,它呈放射冠状,宛如妖艳的有毒之花。还有一些肉眼可见的特殊的微生物——我们所食用的蘑菇。可不要以为它们是蔬菜,它们是由大型真菌发育而来的,我们所看见和食用的“肉质”是它们的子实体,也就是呈伞状的那部分。灵芝等珍贵药材也都属真菌类微生物。
  大凡渺小的生物都有惊人的生命力,比如大肠杆菌,它们的繁殖力惊人,只要条件适宜,20 分钟就能分裂一次,一分为二,二变为四,四分为八……如果无限分裂下去,一个大肠杆菌在24 小时内产生的后代的总重量相当于4 个地球的重量!不过,这种呈几何级数的繁衍,常常受环境、食物等条件的限制,实际上不可能无止境地进行。
  
  微生物与生命起源
  
  微生物在地球上已经存在几十亿年了,科学家有理由相信:它们可能和生命起源有关,对它们进行研究也许能带来有关地外生命的启示。在地球生命起源的时候,从有生命现象的单细胞生物到多细胞生物,微生物可能参与了其中复杂的生物化学反应,甚至本身就进化成为多细胞生物的一部分,例如植物细胞中的用于光合作用的叶绿体,在形态和光合作用的机能方面,都与光合自养的细菌和单细胞藻类相似。科学家推断,在漫长的进化中,这些古老的细菌和藻类被较大的生物体所捕获,融入到细胞中,共同进化成了细胞中的某些细胞器,继续发挥这些生理功能。
  
  在地球上一些特殊的环境,如水压高达1140 个大气压的太平洋海底、炎热的赤道海域、寒冷的南极冰川、高盐度的死海和各类强酸和强碱性环境,普通生物是难以生存的,而微生物却能繁衍下去。科学家相信,生命有可能就是从这些极端环境中诞生的。2002 年,美国地质化学家在位于美国爱达荷州地表以下200 米的地热温泉中发现了一种靠氢气和二氧化碳生活的太古生物。这个重大发现表明,不仅在类似地球生态的其他星球上可能有生命存在,在仅有氢气和二氧化碳的星球上也可能有生命的萌芽。如果微生物能在这些极端环境下生存,那么在火星等星球上就可能有生命存在或者将会有生命诞生。甚至有人假设最初的地球生命来自火星,因为那些耐极端环境的微生物可能是在火星上进化出来的,当火星受到撞击时,被崩裂的石块带到了地球,从而才有了今天的地球生命。科学家已经开始对西伯利亚永久冻结地带(与火星的环境和木星卫星的环境相似)和中国的新疆干旱戈壁进行科考,希望通过对相似环境的微生物研究,来推断地外生命是否存在。
  
  微生物与人类生活
  
  “你在一天中能遇到多少生物?”你能回答这个问题吗?
  我们看不到它们,它们却与我们“亲密接触”:一张流通着的纸币上有30 万~ 3700万个微生物, 简直就是一艘“航空母舰”;我们随手抓起一把土壤,里面至少有几百种微生物,包括大约10 亿个细菌,12 万个真菌和2.5 万个藻类;我们以为刷得洁白的卫生间一定很干净,事实上,无数的微生物可能正在角落里嘲笑我们。当然,这些微生物大多是非致病的。
  
  还有一个问题:这些微生物与我们的生活有着怎样的联系?让我们来看一组镜头:早上你喝了坏掉的牛奶,不仅有难闻的酸味并且还会让你拉肚子,但如果是可口的酸奶,不仅会让你食欲大增而且营养丰富;你在准备佳肴时,使用酱油和醋让食物更鲜美,还摆上了美酒和别具风味的泡菜;你感冒了,为了早点好起来,你服用了抗生素。这些都是各种微生物的产物。
  人类的日常生活离不开微生物的帮助。乳酸菌和酵母发酵工艺被广泛应用于各类饮料、调味品和食品添加剂等生产中;利用微生物发酵,形成了氨基酸产业和新兴的生物制药工业;在废水处理和消除环境污染方面,它们也日益受到重视。
  如上文所说,列文·虎克在牙垢中观察到了微生物,在我们的体内,也有一个庞大而且与我们的健康密切相关的微生物世界。不要说在我们的皮肤和头发里的微生物部落,在我们的内脏中就有近90 万亿个细菌正“安营扎寨”。我们之所以会长龋齿,不是真的有蛀虫,而是因为口腔中有各种细菌生存,它们在分解利用食物中的糖类时产生许多有机酸,会腐蚀牙齿,留下难看的小洞和黑斑。
  人的大肠更是微生物的天堂,因为那里有丰富的食物,合适的酸碱度和温度。这些菌群通常对人体没有危害,相反它们还有一个文雅的名字——“益生菌”(意指有利于生命)。这些益生菌占体内微生物总量的约80%,它们在自我繁殖生活的同时也为人体做出了许多贡献,它们可以提供维生素B1、B2、 B3、K,叶酸及氨基酸等物质,帮助人体降解食物,参与食物的消化和吸收。
  人体的皮肤和体内都有数量庞大、种类繁多的微生物群,但通常它们和我们的身体相处融洽,它们中的绝大多数都是非致病的。但是,当致病菌进入我们体内或者体内微生物群紊乱时,我们就有可能因不能抵抗它们而生病。
  

转载文章请首先阅读有关转载说明


文章作者:江璐玎
责任编辑:skylook

[1] [2] 下一页>>
上一篇:破解“幽灵船”之谜
下一篇:极地恐龙
相关信息:

文章评论:
  1. ( - )
标题: (可选)
内容:
验证: --输入图片中的字母/数字,点击图片刷新.
系统菜单

热点信息

站内搜索
关键字:
包含:
搜索于:

系统登录
昵 称:
密 码:
 [取回密码]

企业合作